秸秆发电工程建设项目可行性研究报告Word下载.docx
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2×
75t/h燃秸秆中温中压锅炉，配2×
15MW汽轮发电机组，留有再扩建一台锅炉的条件。
（4）厂址：
淮安楚州经济开发区
1.1.2编制依据
本可行性研究报告主要根据下列文件和资料进行编制的：
（1）淮安市农业区划办公室局《淮安市农作物秸杆资源报告》
（2）《中华人民共和国可再生能源法》
（3）国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》
（4）国家发展改革委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》
（5）江苏省发展和改革委员会苏发改交能发〔2005〕1136号《省发展改革委关于同意江苏楚州秸秆热电厂开展前期工作的通知》
（6）江苏淮阴发电有限责任公司《委托书》
本可研报告主要对项目建设的必要性、原始条件、可行性等进行研究论证。
（1）通过对工程规模、建厂条件、厂区布置、工程实施以及对社会、环境的影响等方面的研究，评价项目实施的可行性。
（2）依据淮安市农业区划办公室局《淮安市农作物秸杆资源报告》,研究生物质发电示范项目的燃料和机组容量。
提出秸秆的采购、贮运的组织、经营、管理等运行机制和保障措施。
（3）本可行性研究的工作范围包括工程规模的确定、机组选型、建设条件、厂区布置、工程设想、环境保护、生产组织和劳动定员、实施轮廓进度、投资估算和经济评价等内容。
楚州区地处京杭大运河与苏北灌溉总渠交汇处，楚州区即原县级淮安市，2001年2月行政区划调整，原淮阴市更名为淮安市，原淮安市撤市建区为楚州区，属辖现淮安市。
楚州北距亚欧大陆东桥头堡连云港市120km，南距江苏省会南京市200km。
楚州区位于江苏省苏北中部，东邻盐城市阜宁、建湖两县，西与洪泽县和淮安市清河、清浦两区接壤，南接扬州市宝应县，北与淮安市涟水县交界。
全区东西长64km，南北宽43km，总面积1510多km2，人口123万，2005年实现国内生产总值85.56亿元。
境内地势平坦，气候温和，四季分明。
楚州区交通便利，行政区内有新长铁路、京沪高速公路、宁连高速公路、黑龙江省同江市至海南省三亚市的同三高速公路和在建的徐淮盐高速公路等交通干线均穿境而过。
1.4投资方（江苏省国信资产管理集团）简况
江苏省国信资产管理集团有限公司成立于2002年2月22日，注册资本56亿元，经营范围为：
江苏省政府授权范围内的国有资产经营、管理、转让、投资、企业托管、资产重组以及经批准的其它业务。
目前公司控股的电厂已达到5家，公司参股的发电企业有十多家，截至2005年底，集团总资产为638亿元，净资产为156亿元，2005年实现利润23亿元。
公司资信优良，为中国银行江苏省分行AAA级重点客户。
（1）我国秸秆资源概况
生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在世界能源总消费量中占14%。
我国是一个农业大国，秸秆资源十分丰富，根据农作物产量统计和秸秆量估算，我国的秸秆资源大约每年有5.6亿吨，折合标准煤约2.8亿吨，其中有约15.0％被用来直接还田造肥，有约25.0％被作为饲料，有约9.0％被用作工业原料，其中有约27.5%的农作物秸秆在民用炉灶内直接燃烧用来炊事和取暖。
除此之外，有约23.5％可作为其它能源用途，否则只能被废弃在田间地头或在田间直接焚烧掉，不仅浪费了资源，也严重地污染了环境。
全国/江苏粮食产量和估算秸秆产量见表1.1
表1.1全国/江苏粮食产量和估算秸秆产量表（万吨）
农作物
全国产量
草谷比
秸秆量
比率
江苏产量
稻谷
19871.3
0.62
12320
21.85%
1404.6
871
33.30%
小麦
10972.6
1
10973
19.46%
608.7
609
23.27%
玉米
13295.4
1.5
19943
35.37%
197.3
296
11.32%
豆类
2000.6
3001
5.32%
95.3
143
5.47%
薯类
3604.2
0.5
1802
3.20%
74.3
37
1.42%
其它粮食
1485.4
1485
2.63%
169.7
170
6.49%
花生
1188.6
2
2377
4.22%
51.6
103
3.95%
油菜
830.1
1660
2.94%
145.7
291
11.14%
芝蔴
65.6
131
0.23%
1.9
4
0.15%
其它油料
229.6
459
0.81%
0.3
1
0.02%
棉花
450.1
3
1350
2.39%
29.1
87
3.34%
麻类
49.5
50
0.09%
甘蔗叶
8384.8
0.1
838
1.49%
33.7
3
0.13%
合计
56390
100%
2615
（2）有利于增加就业机会和农民收入，改善农村能源结构
秸秆，作为农作物的副产品，秸秆发电将使农民废弃的秸秆变成可再生的能源资源。
秸秆将变废为宝，可以为农民增加收入，秸秆发电厂的运行维护及秸秆收集运输等还可以为农民提供就业机会。
过去，农村的主要能源是当地可获取的秸秆和薪柴，利用这些燃料不仅劳累，而且热效率低，其烟气对人体健康伤害较大。
秸秆电厂靠近燃料供应和农村用电终端，将为农民提供高品质的电能，并改善农民的生活。
近年来，随着农民生活水平的提高，家庭能源消费结构的变化，越来越多的家庭更多地选择使用商品能源，出现了秸杆的大量剩余，被残留在田间或焚烧，浪费了宝贵的资源，又严重地污染了环境，因此，在不牺牲环境质量为代价的前提条件下，为实现国民经济的持续增长，改变传统的能源生产方式和消费状况，规模化开发利用生物能源提供了一条新路。
该秸秆发电项目初步定员121人。
全部定员除少部分技术和管理人员外，大多数职工将从当地招收。
根据项目定员及燃料采集方案，保守估计项目直接带来就业人数将达200～300人，有利于缓解当地人口就业压力问题。
同时，如按每吨秸秆进厂价216元/t测算，该项目每年预计为农民增收近4300万元，是真正为“三农”服务的好项目，是全面贯彻党的十六届四中全会精神的具体体现。
（3）有利于保护环境
农作物秸秆是一种重要的生物资源，不恰当的处置不仅造成资源的浪费，更是对环境的极大破坏。
秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其含硫量只有1.5～3.1‰，而煤的平均含硫量约达1％。
利用秸秆发电，走充分利用可再生资源的道路，可以使传统的“资源—产品—污染排放”单向线性经济变为“资源—产品—再生资源”的循环经济。
最近几年，农作物秸秆从农家的财富变成需要处理的“废物”，相继出现了田间焚烧，污染环境，危胁飞机降落，影响车辆行驶。
为了解决“秸秆焚烧问题”，各级行政管理部门做了大量的工作，一方面，加大了研究各种综合利用技术的投入，另一方面，采取了禁烧秸秆的管理手段，加大执法力度。
这些措施，虽然取得了不少成效，但目前焚烧秸秆行为依然很严重。
随着农村经济的发展，农民生活水平的提高，秸秆变成“废物”的区域越来越扩大，从根本上解决秸秆露天焚烧导致的环境污染问题和综合利用问题，已经是迫在眉睫的事情了。
（4）有利于节约能源
目前我国农作物秸秆被废弃在田间地头或在田间直接焚烧掉、可作为其它能源用途的秸秆近2亿吨，可替代近1亿吨的标准煤，约相当于江苏省目前一年消耗的煤炭量。
江苏由于社会经济发展速度快，能源消费量大，是国内能源消费大省。
2004年全省能源消费总量约1.36亿吨标准煤，其中原煤消费量约1.29亿吨，全社会用电量1820亿千瓦﹒时，原油消费量1800余万吨。
由于自有资源有限，能源供应量严重不足。
江苏能源消费总量中煤炭比重接近70%，煤炭需求量中的80%以上靠省外调入，原油消费的90%以上依靠省外调入，其中一半以上从国外进口，调入能源受到资源、产量、运输等因素制约，能源供应量严重不足。
煤、油价格上涨过快，直接影响企业经济效益。
（5）有利于改善区域发电结构
江苏电源结构不合理，电力装机中97%以上是燃煤机组。
江苏经济的快速发展，能源需求量将不断增加，今后江苏的煤炭供应，运输距离越来越远，成本也越来越高。
而另一方面，江苏的秸秆资源丰富，可供开发利用的有农作物秸秆、芦苇、胡桑条、稻壳、谷壳、花生壳、林木、树皮、锯木屑、畜禽粪便、酒糟、酒厂废水、造纸污泥、城市生活垃圾等，据不完全统计，全省每年各类农作物秸秆产量约2600万吨，其热值相当于1300万吨标准煤。
（6）有利于促进区域经济发展
对楚州地方经济而言，近年来，楚州区经济快速发展，城市建设飞快进行，各产业的生产工艺中需要大量的电力，使得工业生产用电量和用汽量在原有的基础上迅速增加。
本项目的建设对楚州区改善投资环境，促进本地经济发展、保护环境和节约能源都具有一定的推动和支撑力。
楚州的秸秆资源比较丰富，因此，靠近用电终端建设秸秆发电厂，是集环保、节能、社会效益和经济效益为一体的工程。
（7）有利于鼓励国内企业“自主创新”
秸秆发电项目在我国尚处于起步阶段，需要在主要设备研发，辅助设备配套，秸秆电厂的投资、建设、运行管理等环节大力投入人力和物力，这将推动生物质能产业链的形成，为经济发展注入新的活力。
综上所述，为使楚州的秸秆得到充分利用，实现资源化、减量化、无害化，减少桔杆堆放或焚烧对市容市貌和大气质量的破坏，充分利用可再生能源的优势，逐步将生物发电开发成为现有能源结构的有益补充，建设淮安市楚州秸秆发电项目是十分必要的。
1.6主要技术设计原则
（1）锅炉参数选为中温中压
目前，我国在秸秆直燃方面锅炉容量的选择方面尚无成熟经验，考虑到秸秆燃烧时的碱金属腐蚀和氯腐蚀，以及过热器的高温腐蚀，锅炉蒸汽参数设计选为中温中压。
（2）装机方案和供热
在拟定厂址5km半径范围内目前仅有部分小型工业热用户，尚没有稳定的较大的工业热用户，从发展的角度和有利于楚州经济开发区招商引资方面分析，主机选型按预留供热条件考虑。
根据本地区可商品化秸秆的数量和业主的要求，选择的装机方案为：
锅炉选用二台75t/h燃秸秆固定振动炉排中温中压锅炉，留有扩建一台锅炉的条件。
装设一台额定功率为15MW的中温中压凝汽式汽轮发电机组和一台额定功率为15MW的中温中压抽汽凝汽式汽轮发电机组。
装设额定功率15MW和18MW发电机各一台。
（3）电气系统
采用“发-变-线路组”接线，不设置起备变，电厂以一回110kV电压等级的线路接入系统，接入点为110kV季桥变电所。
（4）燃料运输系统
燃料以小麦杆、稻杆等为主，秸秆厂外采用公路运输。
秸秆采用成捆车运方案，直接运入厂内秸秆库，用吊机卸车、上料。
（5）水工系统
供水系统采用带自然通风冷却塔的循环供水方式。
电厂生活用水采用市政自来水直接供给。
（6）控制系统
采用分散控制系统DCS实现锅炉、汽轮发电机组、发变组及厂用电源系统及循环水泵的集中控制。
（7）环保及工业卫生
除尘设备采用高效率的布袋除尘器。
设污水排放处理设施。
采用有效的噪音控制措施。
（8）土建工程
主厂房采用现浇钢筋混凝土结构，秸秆仓库采用现浇钢筋混凝土柱、钢屋架形成的排架结构。
（9）年利用小时数
本项目机组年利用小时取6000小时。
1.7工作过程
受江苏淮阴发电有限责任公司委托，江苏省电力设计院编制了淮安市楚州秸秆发电项目工程可行性研究报告。
2006年6月组织项目组主要人员，进行了现场踏看和收资，并根据当地规划部门和投资方的意见对拟选厂址进行了考察，在对拟选厂址考察的基础上，投资方确定本项目的厂址为：
淮安楚州经济开发区内。
为了全面论述建厂的条件,项目建设单位委托相关有资质的单位编制《环境影响评价报告表》、《水资源论证报告》、《地质灾害危险性评估报告》和《安全预评价报告》、《职业病危害预评价报告》、《电厂接入系统专题报告》、《工程地质勘察报告》等。
在选厂踏勘、搜资调研和上述相关专题报告的基础上，开展本项目的可行性研究报告编写工作，并于2006年9月完成。
2电力系统
2.1电力系统现状
2.1.1淮安电网现状
淮安电网的供电范围包括淮安市区、淮阴区、楚州区和涟水县、金湖县、盱眙县及洪泽县等七个区县。
2004年全社会用电量为49.29亿千瓦·
时，全社会最大负荷为902MW；
有统调装机容量955MW，其中华能淮阴电厂770MW，淮阴电厂185MW，另有非统调装机容量184MW。
有500kV上河变电所1座，主变压器1台，容量750MVA；
220kV变电所8座，主变压器14台，总容量1550MVA，其中用户变电所1座，主变压器3台，总容量230MVA；
500kV线路7条，总长度211.2km，220kV线路25条，总长度584.46km，其中用户5条106.56km。
2.1.2电厂附近地区变电所情况
110kV季桥变电所，位于电厂南侧100m以内（一路之隔）。
电压等级为110/10kV；
主变容量1×
40MVA，110kV进线一回，由220kV朱桥变接入；
预留了一台主变位置和进线间隔，远景规划单母线分段接线，由变电所东侧进线。
2.2电厂接入系统方案设想
本工程电厂机组以一回110kV线路接入110kV季桥变电所，在110kV季桥变扩建两个110kV间隔，增加相应的继电保护、远动通讯设备。
此方案对系统影响较小。
2.3系统对电厂的要求
系统要求电厂服从电网统一运行需要，并参与系统无功、电压调节。
3.1秸秆资源量及消耗量
3.1.1秸秆资源量
3.1.1.1主要秸秆资源量
根据淮安市农业区划办公室二00六年八月编写的《淮安市农作物秸杆资源报告》中的有关内容，同时参考有关资料确定的主副产品比（秸杆谷草比），楚州区主要农作物秸秆资源量见表3.1：
表3.1楚州区秸秆资源统计表
品种
种植面积
粮食产量
粮食亩产
秸杆谷草比
秸秆总产量
单位
万亩
万t
t
72.5
25
0.345
1.00
大麦
8
2.8
0.35
1.15
2.43
水稻
96.4
46.9
0.487
1.6
29.31
6.7
0.284
0.67
2.84
183.6
76.6
59.58
3.1.1.2可获得量
（1）秸秆资源的减量因素、减量比率
楚州区秸杆在未来收购过程中的主要减量因素有：
·
雨季损耗：
因收获期阴雨天气，在秸秆收集过程中造成的损失，或因未及时回收、出现淋融等现象使秸秆断裂破碎的损耗；
收运损失：
在收割、运输和田间到农舍的倒垛过程中因秸秆打散、遗漏和抛撒造成的损失；
堆放损耗：
在堆放过程中因表层的霉变和底层的沤烂所造成的秸秆损失。
参考有关资料，确定在未来收购过程中本地区主要秸秆的减量比率按15%考虑。
考虑减量因素后的秸秆资源量见表3.2。
表3.2楚州区秸秆资源量（考虑减量因素后）
品种
稻秆
麦秆
玉米秆
秸秆资源总量万t
27.43
减量比率
15%
减量后秸秆资源量万t
24.91
23.32
2.41
50.64
（2）秸秆资源近期可获得量
根据淮安市农业区划办公室二00六年八月编写的《淮安市农作物秸杆资源报告》，楚州区主要农作物秸秆的利用现状见表3.3：
表3.3楚州区秸秆利用现状
直接还田造肥%
用作饲料%
用作工业原料%
农民直接燃烧用来炊事和取暖%
剩余量%
5
93
15
55
100
按上表中剩余量作为近期的秸秆商品率（可出售比例），估算出楚州区主要农作物秸秆资源近期可获得量见表3.4：
表3.4楚州区秸秆资源近期可获得量
23.87
49.6
秸秆商品率%
—
秸秆资源近期可获得量万t
23.2
5.8
29
根据表3.4数据，本项目的年秸杆消耗量以近期不超过29万吨为宜（未考虑临近县市的秸杆资源量）。
3.1.2秸秆消耗量
本项目2×
15MW机组、配两台国产锅炉、中温中压，秸秆消耗量详见表3.5：
表3.5本工程秸秆消耗量
锅炉容量
小时耗量（t/h）
日耗量（t/d）
年耗量（104t/a）
75t/h
33.22
730.84
19.93
锅炉日利用小时按22h计，年利用小时按6000h计
本项目的秸秆消耗量，约占楚州区秸秆资源总量的34％，占近期可获得量的84％，因此楚州区的秸杆资源量能满足本项目的要求。
3.2秸秆价格分析
秸秆到厂成本由三部分组成：
收购成本、机器打捆及人工成本和运输成本。
（1）收购成本
根据楚州区农业机械管理局，对本地区部分农户抽样调查资料，本地区农户对主要秸秆（麦秆、稻秆）的期望售价见表3.6。
表3.6秸秆收购成本表
近期可获得量（万吨/年）
该品种占近期可获得量比例（%）
农户期望售价
（元/吨）
麦秆
20
84
稻草
80
117
根椐表3.数据，用加权平均法可计算出秸秆收购成本为110元/吨。
（2）机器打捆及人工成本（打捆、装卸）
本项目秸秆原料需由打捆机统一打捆，打捆单重为400～450kg，密实度为0.25t/m3左右，估算人工及机器打捆成本约为22元/吨。
（3）运输、仓储成本
由于区域范围内的秸秆是布点收购、分点存储、统一调度，本项目秸杆的采集半径基本上处于25km范围内，经测算运输的综合成本约为40元/吨。
仓储成本（含租用大棚架仓库的成本）取44元/吨。
综上所述，秸秆到厂综合成本为99＋22＋40＋44=216元/吨。
根据秸杆成份数据，可计算出本项目的秸秆到厂综合成本标煤价为478元/吨。
3.3秸秆成份
为保证发电厂的经济效益，除了可供发电厂秸秆的数量外，更重要的是秸秆的质量，特别是秸秆的发热值特性。
为此，江苏淮安秸秆热电厂项目筹建处收取本市的麦秆、稻秆和菜籽秆样本送交电力工业发电用煤质量监督检验中心化验，秸秆成分和特性见表3.7
表3.7秸秆成分和特性
项目
符号
稻草秆
麦秸秆
油菜秆
全水分
Mt
%
15.9
13
14.5
空气干燥基水分
Mad
5.94
7.95
7.62
收到基灰分
Aar
8.7
5.76
4.91
干燥无灰基挥发分
Vdaf
79.91
79.43
79.21
收到基碳
Car
36.3
40.01
39.46
收到基氢
Har
4.74
5.07
4.97
收到基氮
Nar
0.57
0.59
收到基氧
Oar
33.64
35.56
35.26
全硫
St,ar
0.15
0.25
0.31
收到基高位发热量
Qgr,ar
MJ/kg
14.01
15.53
15.17
收到基低位发热量
Qnet,ar
12.67
14.19
13.81
氯
Clar
0.827
1.186
0.774
灰中二氧化硅
SiO2
48.03
28.95
灰中三氧化二铝
Al2O3
4.39
1.07
5.18
灰中三氧化二铁
Fe2O3
0.76
5.49
1.77
灰中氧化钙
CaO
8.47
19.28
30.53
灰中氧化镁
MgO
4.03
3.02
2.04
灰中氧化钠
Na2O
7.39
4.64
11.86
灰中氧化钾
K2O
7.31
22.4
5.06
灰中二氧化钛
TiO2
1.68
1.09
1.56
灰中三氧化硫
SO3
2.39
6.09
14.14
灰中二氧化锰
MnO2
0.61
0.009
0.28
灰中五氧化二磷
P2O5
14.27
7.79
11.07
3.4秸秆采集系统建设设想
（1）建设秸秆电厂，秸秆收集及运输是一个需要重视的问题。
根据现阶段农村的具体情况，农户多，户均耕地少，秸秆收集期短，由农户或电厂自行组织收购并进行打捆、储存、运输有一定的难度。
为此，需要楚州区政府对本工程给予大力支持，组织建立一套行之有效的机构，通过合理可行的市场化运作，向本电厂提供满足要求的秸秆。
针对本项目成立秸秆发电项目秸秆供应有限公司，各相关乡镇成立分公司，镇村落实专人负责，形成供应网络。
具体运作方式可采取“电厂＋公司＋经纪人＋农户”或“电厂＋政府＋公司＋经纪人＋农户”的形式，由经纪人与农户签订长期供应秸秆协议，确保为企业长期不间断供应秸秆资源。
政府将通过政策鼓励、协调资金等方式，扶持经纪人队伍，并出台有关规定，区政府必须禁止秸秆焚烧，要动用宣传工具广泛宣传秸秆焚烧的危害性，同时责成各级干部切实制止农户在田间焚烧秸秆的行为，这样秸秆供应应该是有保证的。
秸秆供应的具体流程为：
农户→.小型收集点（晾晒干燥）→加工储存点（进行打捆、储存）→运输→秸秆电厂。
（2）秸秆的采集将采用以工代购的方式，即收获季节可利用市农业局组织的收割小分队，在为农民提供服务的同时收集秸秆，此方式也很受广大农民欢
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